Ионоселективные мембранные электроды

Электроды с ионообменной мембраной с фиксированными зарядами — стеклянный электрод;
Электроды, состоящие из жидких ассоциированных ионитов;
Электроды с мембраной на основе мембраноактивных комплексонов;
Электроды с моно- и поликристаллической мембранами.

Электродвижущая сила (ЭДС) элемента равна разности потенциалов правого и левого электродов:

E = E_П - E_Л.

Если ЭДС элемента положительна, то реакция (так, как она записана в элементе) протекает самопроизвольно. Если ЭДС отрицательна, то самопроизвольно протекает обратная реакция.

Стандартная ЭДС равна разности стандартных потенциалов

При протекании тока от внешнего источника питания через электрохимическую ячейку потенциал индикаторного электрода Е отклоняется от своего равновесного значения Е_Р. Это явление называется поляризацией.

Концентрационная поляризация возникает в том случае, когда лимитирующей стадией в общей скорости электродного процесса является доставка или отвод электроактивного компонента к границе раздела электрод/электролит за счёт сил диффузии.

Кинетическая поляризация возникает при малой скорости электрохимической реакции (реакция обмена электронами). В этом случае сила тока, как мера скорости электродного процесса контролируется скоростью переноса электрона от компонента к электроду или от электрода к компоненту.

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ – физико-химическое или химическое взаимодействие между металлом (сплавом) и средой, приводящее к ухудшению функциональных свойств металла (сплава), среды или включающей их технической системы.

Чаще всего это окисление металла, например, кислородом воздуха или кислотами, содержащимися в растворах, с которыми контактирует металл. Особенно подвержены этому металлы, расположенные в ряду напряжений (ряду активности) левее водорода , в том числе железо .

Многие металлы, в том числе и довольно активные (например, алюминий) при коррозии покрываются плотной, хорошо скрепленной с металлами оксидной пленкой, которая не позволяет окислителям проникнуть в более глубокие слои и потому предохраняет металл от коррозии.

Поверхностная коррозия

Поверхностная коррозия характеризуется равномерным разрушением металла по всей поверхности. Это наименее опасный вид коррозии, так как можно, зная ее скорость, заранее определить возможный срок службы детали.

Местная коррозия

Более опасным видом коррозии является местная коррозия. В этом случае разрушение начинается в отдельных участках детали, распространяясь на значительную глубину с поверхности, и степень этого разрушения трудно определить.

Межкристаллитная (интеркристаллитная) коррозия

Самым опасным видом коррозии является межкристаллитная (интеркристаллитная) коррозия. В этом случае разрушение происходит по границам кристаллов и внешняя поверхность металла не имеет заметных следов коррозии.

Коррозия в неэлектролитах — это коррозия в жидкостях, не проводящих электрический ток.

Коррозия металлов и сплавов в безводных растворах неэлектролитов протекает с меньшей скоростью, чем в растворах электролитов, и преимущественно по химическому механизму.

Газовая коррозия - это химическая коррозия металлов в газовой среде при минимальном содержании влаги (как правило не более 0,1%) или при высоких температурах. В химической и нефтехимической промышленности такой вид коррозии встречается часто. Например, при получении серной кислоты на стадии окисления диоксида серы, при синтезе аммиака, получении азотной кислоты и хлористого водорода, в процессах синтеза органических спиртов, крекинга нефти и т.д.

При взаимодействии металлов с теми или иными компонентами растворов (расплавов) в определённом диапазоне потенциалов на поверхности металла образуются адсорбционные или фазовые слои (плёнки). Эти слои образуют плотный, почти непроницаемый барьер, благодаря чему коррозия сильно замедляется или полностью прекращается.

Оксидная плёнка или окисная плёнка — плёнка на поверхности металла или полупроводника, образующаяся при определённых условиях в воздухе или слегка окислительной среде и состоящая из окислов этого вещества. Толщина окисных плёнок может варьироваться от нескольких диаметров молекул до нескольких десятков миллиметров.

Легированными называют стали, в которых, кроме железа, углерода, случайных примесей и технологических добавок, содержатся легирующие элементы для придания сталям специальных свойств

Катодная защита— это электрохимическая защита от коррозии, основанная на наложении отрицательного потенциала на защищаемую деталь. Катодную защиту, как правило, совмещают с нанесением защитных покрытий.

Протекторная защита является разновидностью катодной защиты. К защищаемой конструкции присоединяют более электроотрицательный металл — протектор — который, растворяясь в окружающей среде, защищает от разрушения основную конструкцию. После полного растворения протектора или потери контакта с защищаемой конструкцией, протектор необходимо заменить.

Первый закон электролиза Фарадея: масса вещества, осаждённого на электроде при электролизе, прямо пропорциональна количеству электричества, переданного на этот электрод. Под количеством электричества имеется в виду электрический заряд, измеряемый, как правило, в кулонах.

Второй закон электролиза Фарадея: для данного количества электричества (электрического заряда) масса химического элемента, осаждённого на электроде, прямо пропорциональна эквивалентной массе элемента. Эквивалентной массой вещества является его молярная масса, делённая на целое число, зависящее от химической реакции, в которой участвует вещество.

Электрохимический эквивалент — количество вещества, которое должно выделиться во время электролиза на электроде, согласно закону Фарадея, при прохождении через электролит единицы количества электричества. Электрохимический эквивалент измеряется в кг/Кл.

Постоя́нная Фараде́я, — фундаментальная физическая постоянная, определяющая соотношение между электрохимическими и физическими свойствами вещества F = e * Na, е — заряд, Na — ч. Авогадро F = (96484,56 + 0,27) Кл/моль

Полиме́ры — неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества, состоящие из «мономерных звеньев», соединённых в длинные макромолекулы химическими или координационными связями.

По химическому составу полимеры подразделяют на органические (полиэтилен), неорганические (силикаты) и элементоорганические (фторопласт -4).

· В зависимости от происхождения полимеры бывают природными, искусственными (модифицированными) и синтетическими.

· Классификация полимеров по составу их мономерных звеньев подразделяет полимеры на гомополимеры и гетерополимеры (или сополимеры).

· В зависимости от строения главной цепи, выделяют: гомоцепные и гетероцепные полимеры.

· По пространственному строению мономерных звеньев, полимеры подразделяются на стереорегулярные и нестереорегулярные (или атактические).

· По строению макромолекул полимеры бывают: линейные, разветвленные, лестничные и трехмерные сшитые (сетчатые, пространственные).

· В зависимости от реакции получения полимеры подразделяются также на полимеризационные и поликонденсационные .

· Важное практическое значение имеет классификация полимеров по отношению к температурному воздействию. По отношению к нагреванию выделяют термопластичные (полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол) и термореактивные полимеры (эпоксидные смолы).

Вследствие высокой молекулярной массы они неспособны переходить в газообразное состояние, при нагреве образовывать низковязкие жидкости, а термостабильные даже не размягчаются. С повышением молекулярной массы уменьшается растворимость.

При молекулярной массе ( 300 - 400) - UK и низкой полярности полимеры растворимы в растворителях, процесс протекает медленно: через стадию набухания с образованием очень вязких растворов. Если молекулярная масса очень велика или присутствуют высокополярные группы, то полимер становится нерастворимым ни в одном из органических растворителей.

Для аморфного полимера различают три физических состояния — стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее.

Термопла́сты — полимерные материалы, способные обратимо переходить при нагревании в высокоэластичное либо вязкотекучее состояние. При обычной температуре термопласты находятся в твёрдом состоянии.

Реактопласты — пластмассы, переработка которых в изделия сопровождается необратимой химической реакцией, приводящей к образованию неплавкого и нерастворимого материала.

Полиэтилен. Используется для производства упаковки, труб, изоляций и других изделий, где требуется обеспечить влагонепроницаемость, устойчивость к агрессивным средам и диэлектрические характеристики.

· Фенолформальдегид. Является основой пластмасс, лаков и клеевых составов.

· Синтетический каучук. Обладает лучшими прочностными характеристиками и устойчивостью к истиранию, чем натуральный. Из него изготавливается резина и различные материалы на ее основе.

· Полиметилметакрилат - всем известный плексиглас. Используется в электротехнике, а также в качестве конструкционного материала в других производственных областях.

· Полиамил. Из него изготавливается ткань и нитки. Это капрон, нейлон и другие синтетические материалы.

· Политетрафторэтилен, он же - тефлон. Применяется в медицине, пищевой промышленности и различных других областях. Всем известны сковородки с тефлоновым покрытием, которые были когда-то очень популярны.

· Поливинилхлорид, он же ПВХ. Часто встречается в виде пленки, используется для изготовления изоляции кабелей, кожзаменителей, оконных профилей, натяжных потолков. Имеет очень широкую сферу использования.

· Полистирол. Применяется для производства бытовых изделий и широкого ряда строительных материалов.

· Полипропилен. Из этого полимера изготавливаются трубы, тара, нетканые материалы, бытовые изделия, строительные клеи и мастики.

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 153; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!